论文部分内容阅读
摘要:随着科学技术快速发展,随之带来的环境问题也成为人们研究的话题,我国是使用煤炭、石油等污染比较严重的能源的大国。传统煤炭是中国火力发电厂的主要发电支柱,在发电过程中会产生大量的二氧化硫和氮氧化物。这些污染物对生态环境遭到破坏,阻碍社会进步。基于此,本文对现阶段火电厂脱硫技术与环保措施进行分析,同时提出一些改进措施。
关键词:火电厂 脱硫技术 环保措施 分析
0引言
我国现阶段发电主要靠燃煤火力发电,占据整个发电企业的八成左右。新时期的理念是走可持续发展道路,火电厂在生产过程中,排放的烟气中含有大量的SO2、NOx,会对工作人员和周边居民造成不利影响。为了实现这一宏伟目标,火电厂要控制对有毒、有害气体的排放。以下结合实践,探讨了火电厂的脱硫技术并提出环保措施,以便更好的保护环境,同时也可以提高火电厂的经济效益。
1现阶段火电厂的脱硫技术应用
1.1氨法脱硫技术
该方法具体是指借助氨气和氨水与锅炉内燃烧 时产生的二氧化硫和氮氧化物进行反应,这样不仅可以脱除二氧化硫,还能达到脱硝的目的。
1.2海水脱硫技术
海水脱硫技术由海水供应系统、烟气系统、二氧化硫恢复系统、水质恢复系统组成,海水脱硫技术的主要原理是利用化学反应来使二氧化硫转变成亚硫酸根,海水拥有的碱性能与烟气中的含硫气体相互作用。亚硫酸根不稳定,容易被空气氧化成硫酸根,进而除去二氧化硫,形成硫酸。这项技术不仅操作简单,而且耗费的成本低,脱硫成效高,实现废物利用。
1.3活性焦炭技术
采用活性焦炭技术进行脱硫,是一种新型的技术工艺,原理是利用活性焦炭的吸附性,将烟气中的二氧化硫吸出来,实现烟硫分离的目标。具体应用时,会加入合适的催化剂,可促使硫、硝等物质,转化为硫酸和硝酸,继而附着在活性焦炭上,最后通过分离设备即可完成脱硫过程。为了进一步降低二氧化硫带来的危害,对于分离出来的硫酸、硝酸等物质,需要进一步加工处理,其中硫酸处理结果是:转化为氮气,危害性降低;或在高温条件下二次处理,提高烟气的净化效果。该技术的应用优点是:水资源消耗量小,能除去烟气中的金属、碳氮化合物等有害物质,对设备、管道的腐蚀性小,基本没有废水和废物,安全清洁,运行维护方便,满足清洁生产、循环经济的要求。
1.4石灰石-石膏脱硫技术
石灰石-石膏脱硫是一项主流技术,将脱硫系统安装在烟道末端,使用石灰石作为洗涤剂,从而去除烟气中的二氧化硫。该脱硫技术是由石灰石制备系统、吸收系统、烟气再热系统、石膏脱水系统、废水处理系统组成,优点包括:操作简单,成本低廉;工艺技术成熟,具有较高的稳定性;脱硫效率高;设备布置紧凑,可以节约占地面积。具体应用时,该技术的要点如下:第一,脱硫过程中,烟气和石灰石浆液发生化学反应,促使二氧化硫吸收;第二,在石灰石浆液中加入空气,可促使亚硫酸钙氧化,继而生成石膏,对烟气进行净化;第三,脱硫后会产生废气和废渣,必须进行处理,否则会造成二次污染。
1.5湿法脱硫
这种脱硫技术在我国大多数火电厂得到应用,将吸附剂和生成物保持为湿态是它最主要的特点。在脱硫过程中,反应温度要尽量低于露点。排放烟气前要先加热,然后让它顺着烟囱排出。湿法脱硫是气体与液体相反应,反应过程短暂,脱硫率高。钙硫比率几乎达到1,表示脱硫效率高度90 %。一般情况下,大型火电厂都会选择这种脱硫工艺。
1.6高能辐射技术
高能辐射技术,主要分为电子照射法、脉冲电晕等离子法两种。第一,电子照射法,是利用电子加速器产生的等离子体,对SO2 进行氧化,在极短时间内氧化为硫酸;然后和氨进行反应,生成微细粉粒,回收后可以作为农肥使用。该技术的优点是:操作简单,过程可以控制,可跟踪烟气成分、烟气量的变化;脱硫效率在80%-94% 之间,不会产生废水和废渣。第二,脉冲电晕等离子法,是烟气中的高压脉冲电晕放电后,产生高能活性粒子,和烟气中的SO2 反应,即可生成硫氧化物;进一步和水蒸气、氨反应,即可得到硫銨。该技术的优点是:投资成本低,运行费用低;不会产生二次污染。
2火电厂脱硫技术环保措施分析
2.1减少氮氧化物排放
对脱硫塔入口前烟道进行改造,加装臭氧氧化装置,将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物,然后在脱硫塔内将氮氧化物吸收,达到脱除的目的。氧气经露点检测后分别进入臭氧发生器、精密过滤器过滤、减压稳压后进入臭氧发生室。在臭氧发生室内,部分氧气通过中频高压放电变成臭氧,产品气体经温度、压力、流量监测调节后由臭氧出气口产出。臭氧发生室上设有臭氧取气口,通过在臭氧发生器配备的臭氧浓度检测仪在线监控臭氧发生器的出气浓度,通过控制系统计算出臭氧产量。臭氧发生器的进气管道上设计了安全阀,当系统压力超过设计值后开启,以保证系统工作安全。臭氧车间安装臭氧泄漏报警仪及氧气泄漏报警仪,监测设备间内环境中臭氧及氧气泄露超标时报警。通过臭氧氧化系统,可将NOx 排放浓度由150-200 mg/Nm3 降低到50 mg/Nm3 以下。
2.2废水污染控制
火电厂废水排放位置不同,其执行的废水排放 标准也有所不同。根据相关规定,火电厂要根据厂址 位置、废水排放位置对废水排放量进行分级分类控制, 主要分为一级、二级执行标准。为此,火电厂要安装 废水处理设备,对废水进行净化处理,减少废水中的 有害物质含量,确保废水排放达标,从而减少废水对 水环境带来的污染。
2.3噪音污染控制
火电厂在生产运行过程中会产生噪音污染,严 重影响周边居民的生活。为此,火电厂要加大噪音污染控制力度,严格执行环境噪声污染政策规定,釆取以下措施最程度地减少噪音污染:一是在生产设备中安装消音装置;二是在厂房外设置噪音隔离墙;三 是在厂区周边种植高大树木,设置噪音隔离带。
2.3电气节能环保
变压器从空载运行,转变为冷备用方案,可降低备用变压器的空载损耗。当机组停止运行,辅机设备也应该及时停止。火电厂内的照明系统统一管理,按时开关照明灯具。针对临时用电、非生产用电,加强管理力度;同时监测电量表,提高电力计量的准确性。
2.4湿式除尘系统
烟气经过布袋除尘以及湿法脱硫后,烟尘浓度还有10~20 mg/Nm3,不能满足超低排放指标,因此,需在脱硫装置顶部布置湿式静电除尘器。湿式电除尘器靠高压电晕放电使得粉尘带荷电,带荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板 / 管。然后采用液体冲刷集尘板表面来进行清灰,可有效收集微细颗粒物、重金属、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等。使用湿式电除尘器后含湿烟气中的烟尘排放可达5 mg/m3 以下,收尘性能与粉尘特性无关,适用于含湿烟气的处理。
3结语
综上所述,本文首先介绍了火电厂的几种脱硫技术,氨法脱硫技术、海水脱硫技术、活性焦炭技术、湿法脱硫技术、高能辐射技术、石灰石- 石膏脱硫技术的应用,并总结了几点环保措施。希望为火电厂提供经验借鉴,以提高经济效益和环保效益。
参考文献
[1] 皇甫建飞. 火电厂脱硫技术与环保措施分析[J]. 科协论坛(下半月),2018(10):74-75.
[2] 郭良河. 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施分析[J].科技创新与应用,2019,(3):163-164.
关键词:火电厂 脱硫技术 环保措施 分析
0引言
我国现阶段发电主要靠燃煤火力发电,占据整个发电企业的八成左右。新时期的理念是走可持续发展道路,火电厂在生产过程中,排放的烟气中含有大量的SO2、NOx,会对工作人员和周边居民造成不利影响。为了实现这一宏伟目标,火电厂要控制对有毒、有害气体的排放。以下结合实践,探讨了火电厂的脱硫技术并提出环保措施,以便更好的保护环境,同时也可以提高火电厂的经济效益。
1现阶段火电厂的脱硫技术应用
1.1氨法脱硫技术
该方法具体是指借助氨气和氨水与锅炉内燃烧 时产生的二氧化硫和氮氧化物进行反应,这样不仅可以脱除二氧化硫,还能达到脱硝的目的。
1.2海水脱硫技术
海水脱硫技术由海水供应系统、烟气系统、二氧化硫恢复系统、水质恢复系统组成,海水脱硫技术的主要原理是利用化学反应来使二氧化硫转变成亚硫酸根,海水拥有的碱性能与烟气中的含硫气体相互作用。亚硫酸根不稳定,容易被空气氧化成硫酸根,进而除去二氧化硫,形成硫酸。这项技术不仅操作简单,而且耗费的成本低,脱硫成效高,实现废物利用。
1.3活性焦炭技术
采用活性焦炭技术进行脱硫,是一种新型的技术工艺,原理是利用活性焦炭的吸附性,将烟气中的二氧化硫吸出来,实现烟硫分离的目标。具体应用时,会加入合适的催化剂,可促使硫、硝等物质,转化为硫酸和硝酸,继而附着在活性焦炭上,最后通过分离设备即可完成脱硫过程。为了进一步降低二氧化硫带来的危害,对于分离出来的硫酸、硝酸等物质,需要进一步加工处理,其中硫酸处理结果是:转化为氮气,危害性降低;或在高温条件下二次处理,提高烟气的净化效果。该技术的应用优点是:水资源消耗量小,能除去烟气中的金属、碳氮化合物等有害物质,对设备、管道的腐蚀性小,基本没有废水和废物,安全清洁,运行维护方便,满足清洁生产、循环经济的要求。
1.4石灰石-石膏脱硫技术
石灰石-石膏脱硫是一项主流技术,将脱硫系统安装在烟道末端,使用石灰石作为洗涤剂,从而去除烟气中的二氧化硫。该脱硫技术是由石灰石制备系统、吸收系统、烟气再热系统、石膏脱水系统、废水处理系统组成,优点包括:操作简单,成本低廉;工艺技术成熟,具有较高的稳定性;脱硫效率高;设备布置紧凑,可以节约占地面积。具体应用时,该技术的要点如下:第一,脱硫过程中,烟气和石灰石浆液发生化学反应,促使二氧化硫吸收;第二,在石灰石浆液中加入空气,可促使亚硫酸钙氧化,继而生成石膏,对烟气进行净化;第三,脱硫后会产生废气和废渣,必须进行处理,否则会造成二次污染。
1.5湿法脱硫
这种脱硫技术在我国大多数火电厂得到应用,将吸附剂和生成物保持为湿态是它最主要的特点。在脱硫过程中,反应温度要尽量低于露点。排放烟气前要先加热,然后让它顺着烟囱排出。湿法脱硫是气体与液体相反应,反应过程短暂,脱硫率高。钙硫比率几乎达到1,表示脱硫效率高度90 %。一般情况下,大型火电厂都会选择这种脱硫工艺。
1.6高能辐射技术
高能辐射技术,主要分为电子照射法、脉冲电晕等离子法两种。第一,电子照射法,是利用电子加速器产生的等离子体,对SO2 进行氧化,在极短时间内氧化为硫酸;然后和氨进行反应,生成微细粉粒,回收后可以作为农肥使用。该技术的优点是:操作简单,过程可以控制,可跟踪烟气成分、烟气量的变化;脱硫效率在80%-94% 之间,不会产生废水和废渣。第二,脉冲电晕等离子法,是烟气中的高压脉冲电晕放电后,产生高能活性粒子,和烟气中的SO2 反应,即可生成硫氧化物;进一步和水蒸气、氨反应,即可得到硫銨。该技术的优点是:投资成本低,运行费用低;不会产生二次污染。
2火电厂脱硫技术环保措施分析
2.1减少氮氧化物排放
对脱硫塔入口前烟道进行改造,加装臭氧氧化装置,将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物,然后在脱硫塔内将氮氧化物吸收,达到脱除的目的。氧气经露点检测后分别进入臭氧发生器、精密过滤器过滤、减压稳压后进入臭氧发生室。在臭氧发生室内,部分氧气通过中频高压放电变成臭氧,产品气体经温度、压力、流量监测调节后由臭氧出气口产出。臭氧发生室上设有臭氧取气口,通过在臭氧发生器配备的臭氧浓度检测仪在线监控臭氧发生器的出气浓度,通过控制系统计算出臭氧产量。臭氧发生器的进气管道上设计了安全阀,当系统压力超过设计值后开启,以保证系统工作安全。臭氧车间安装臭氧泄漏报警仪及氧气泄漏报警仪,监测设备间内环境中臭氧及氧气泄露超标时报警。通过臭氧氧化系统,可将NOx 排放浓度由150-200 mg/Nm3 降低到50 mg/Nm3 以下。
2.2废水污染控制
火电厂废水排放位置不同,其执行的废水排放 标准也有所不同。根据相关规定,火电厂要根据厂址 位置、废水排放位置对废水排放量进行分级分类控制, 主要分为一级、二级执行标准。为此,火电厂要安装 废水处理设备,对废水进行净化处理,减少废水中的 有害物质含量,确保废水排放达标,从而减少废水对 水环境带来的污染。
2.3噪音污染控制
火电厂在生产运行过程中会产生噪音污染,严 重影响周边居民的生活。为此,火电厂要加大噪音污染控制力度,严格执行环境噪声污染政策规定,釆取以下措施最程度地减少噪音污染:一是在生产设备中安装消音装置;二是在厂房外设置噪音隔离墙;三 是在厂区周边种植高大树木,设置噪音隔离带。
2.3电气节能环保
变压器从空载运行,转变为冷备用方案,可降低备用变压器的空载损耗。当机组停止运行,辅机设备也应该及时停止。火电厂内的照明系统统一管理,按时开关照明灯具。针对临时用电、非生产用电,加强管理力度;同时监测电量表,提高电力计量的准确性。
2.4湿式除尘系统
烟气经过布袋除尘以及湿法脱硫后,烟尘浓度还有10~20 mg/Nm3,不能满足超低排放指标,因此,需在脱硫装置顶部布置湿式静电除尘器。湿式电除尘器靠高压电晕放电使得粉尘带荷电,带荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板 / 管。然后采用液体冲刷集尘板表面来进行清灰,可有效收集微细颗粒物、重金属、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等。使用湿式电除尘器后含湿烟气中的烟尘排放可达5 mg/m3 以下,收尘性能与粉尘特性无关,适用于含湿烟气的处理。
3结语
综上所述,本文首先介绍了火电厂的几种脱硫技术,氨法脱硫技术、海水脱硫技术、活性焦炭技术、湿法脱硫技术、高能辐射技术、石灰石- 石膏脱硫技术的应用,并总结了几点环保措施。希望为火电厂提供经验借鉴,以提高经济效益和环保效益。
参考文献
[1] 皇甫建飞. 火电厂脱硫技术与环保措施分析[J]. 科协论坛(下半月),2018(10):74-75.
[2] 郭良河. 火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施分析[J].科技创新与应用,2019,(3):163-164.